Схема установки для наблюдения ЭПР

От стандартного генерато- ра сантиметровых волн 1

при помощи волновода 2 электромагнитные волны подводятся к резонатору 3, помещенному между полю-

сами магнита 4, создающе-

го постоянное магнитное поле B0. В резонаторе на- ходится исследуемое вещество 5. При выполнении

условия резонанса часть электромагнитной энергии поглощается веществом. К резонатору с помощью

волновода 6 присоединен детектор 7, который фик- сирует уменьшение мощности прошедших волн. Сиг- нал с детектора через усилитель 8 подается на из-

мерительный прибор 9.

Методика исследования ЭПР

Плавно меняя частоту гене-

ратора можно, с помощью прибора 9, определить ре-

зонансную частоту и иссле-

довать ЭПР-спектр. Однако более удобной оказалась другая методика, в которой

фиксируют частоту (или длину волны), а плавно ме-

няют индукцию магнитного поля. Для этой цели слу-

жат вспомогательные катушки 10, создающие мед- ленно меняющееся магнитное поле B1, которое на- кладывается на B0. В результате суммарное внеш- нее поле B = B0 + B1 медленно меняясь, в некоторые моменты времени достигает резонансных значений.

Условие резонансного поглощения

Резонансное поглощение происходит тогда, когда

энергия кванта электромагнитного излучения рав- на энергии перехода между зеемановскими под-

уровнями одного исходного уровня. Снова обра-

щаясь к формуле (24.2), запишем:

Вэксперименте по заданному Bрез определяют резо-

нансную частоту νрез, а также ширину резонансной линии поглощения B, и далее по формуле (24.16) вычисляют фактор Ланде. Это позволяет с боль- шой точностью установить структуру уровней эне-

ргии исследуемого парамагнитного вещества. По

ширине линии поглощения можно получить инфор- мацию об интенсивности различных взаимодейст-

вий между пара- и диамагнитными частицами и о

механизме спин-решеточной релаксации.

Втех случаях, когда ЭПР может быть исследован, он

дает прямые и наиболее точные сведения об ос- новном состоянии парамагнитных атомов и о влия-

нии кристаллической решетки на энергетические

уровни этих атомов.

Магнитные свойства

вещества тесно свя-

заны с его структурой,

поэтому ЭПР являет-

ся одним из наиболее

важных методов изу-

чения строения веще-

ства, позволяет полу-

чить ценнейшие дан- ные, и широко приме- няется в различных

областях физики и

химии.